PAGE42-深孔鉆床機械結構設計姓名班級專業學院指導老師2021年4月5日

目錄12342_WPSOffice_Level1摘要 426193_WPSOffice_Level1Abstract 515976_WPSOffice_Level1第一章緒論 612499_WPSOffice_Level21.1課題研究的意義和目的 63951_WPSOffice_Level21.2深孔鉆床的國內、外現狀 78243_WPSOffice_Level31.2.1國內深孔鉆床現狀 715763_WPSOffice_Level31.2.2國外深孔鉆床現狀 813852_WPSOffice_Level21.3深孔鉆床的發展趨勢 823407_WPSOffice_Level21.4深孔鉆床的設計的目的、內容 931710_WPSOffice_Level31.4.1設計的目的 929131_WPSOffice_Level31.4.2設計內容 1012549_WPSOffice_Level1第二章深孔鉆床的總體設計 1123617_WPSOffice_Level22.1深孔鉆床方案的制定 1131745_WPSOffice_Level32.1.1制定工藝方案 1125558_WPSOffice_Level32.1.2確定深孔鉆床的配置形式和結構方案 115323_WPSOffice_Level22.2深孔鉆床鉆銷加工的效率確定 128613_WPSOffice_Level22.3多軸箱的設計 13555_WPSOffice_Level32.3.1繪制多軸箱設計原始依據圖 1313118_WPSOffice_Level32.3.2齒輪模數選擇 1421062_WPSOffice_Level32.3.3多軸箱的傳動設計 148152_WPSOffice_Level32.3.4繪制傳動系統圖 1521450_WPSOffice_Level22.4.4傳動零件的校核 1614611_WPSOffice_Level22.5確定機械重塊平衡機構 2026591_WPSOffice_Level1第三章深刻鉆床的液壓系統設計 2328610_WPSOffice_Level23.1液壓泵的確定 2314155_WPSOffice_Level33.2液壓動力的確定 2414308_WPSOffice_Level1總結 2628791_WPSOffice_Level1參考文獻 2727616_WPSOffice_Level1致謝 28

摘要機械制造是在一個國家在經濟發展上起著主導的地位。機械制造的水平體現著一個國際的經濟實力和科技發展的水平。實現數控化的發展，使用數字化的控制方式，是現代數控技術發展起來的一種高新技術，也是數字化技術對機床技術的運動進行控制的一種方式，由于科學技術水平的不斷發展，使得數控深孔鉆技術隨著高度發展，所以在數控深孔鉆機床技術的發展上，體現出一個國家機床行業在智能化程度上的發展程度，也是對一個國家工業水平的體現上一個重要的衡量標準。特殊零件的深孔加工的數控機床的發展，是機床行業上的一個板塊，體現出了機床在不同行業上的發展趨勢，本次設計的數控深孔鉆機床的總體結構系統結構設計，是實現機電一體化設計的一部分，主要設計的傳動系統的機械傳動結構形式，能夠對特殊零件的深孔加工的機床總體結構系統進行深入的了解和學習。在本次的深孔鉆床的設計上，根據實際的加工需求，已知的設計參數要求，選擇適當的振動參數，實現可控的切削和大小內的形狀上的加工要求，實現提高深孔鉆床的切削加工的能力，提高深孔加工的精度等級和加工表面的質量的能力。關鍵詞：深孔加工、鉆床、數字化、多軸箱

AbstractMachinerymanufacturingplaysaleadingroleintheeconomicdevelopmentofacountry.Thelevelofmachinerymanufacturingreflectsaninternationaleconomicstrengthandthelevelofscientificandtechnologicaldevelopment.Torealizethedevelopmentofnumericalcontrol,theuseofdigitalcontrolmodeisahigh-techdevelopedbymodernnumericalcontroltechnology,anditisalsoawayofdigitaltechnologytocontrolthemovementofmachinetooltechnology.Duetothecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,thenumericalcontroldeepholedrillingtechnologydevelopswithahighdegree,sothedevelopmentofnumericalcontroldeepholedrillingmachinetooltechnologyreflectsanewtrendThedevelopmentdegreeofnationalmachinetoolindustryinthedegreeofintelligenceisalsoanimportantmeasureofacountry'sindustriallevel.ThedevelopmentofCNCmachinetoolsfordeepholeprocessingofspecialpartsisaplateinthemachinetoolindustry,whichreflectsthedevelopmenttrendofmachinetoolsindifferentindustries.TheoverallstructuresystemstructuredesignoftheCNCdeepholedrillingmachinetooldesignedthistimeisapartofrealizingMechatronicsdesign.ThemechanicaltransmissionstructureformofthemaindesigntransmissionsystemcanbeusedfordeepholeprocessingofspecialpartsTheoverallstructureofthemachinetoolprocessingsystemforin-depthunderstandingandlearning.Inthedesignofthedeepholedrillingmachine,accordingtotheactualprocessingrequirements,knowndesignparameters,selecttheappropriatevibrationparameters,realizethecontrollablecuttingandtheprocessingrequirementsoftheshapewithinthesize,realizetheabilityofimprovingthedeepholedrillingmachine'scuttingprocessing,improvetheaccuracylevelofdeepholeprocessingandthequalityofprocessingsurface.Keywords:deepholeprocessing,drillingmachine,digitization,multiaxlebox

第一章緒論1.1課題研究的意義和目的深孔零件的深孔鉆銷加工機床結構的設計，主要進行的是機械傳動結構的設計，通過對總體結構的分析，進行多軸箱傳動結構的設計，再選擇電機來進行實現傳動系統的結構設計。在深孔鉆床的使用上，可以滿足對各種深孔的加工，實現鉆孔，攻絲等表面的鉆銷加工，達到多功能鉆孔的能力，滿足一體化的深孔鉆銷技術要求。在加工上實現深孔鉆銷的功能較多，滿足的能力比較強，所以在多刀具的深孔鉆銷技術上實現的工作效率是很高的，在切削和鉆銷上的刀具不斷的變化使得切削的作用隨之變化，達到自動化的特點。但是由于深孔鉆床的多功能性，所以在設計上，深孔鉆床的剛度要求和抗震性要求隨之增加。深孔零件深孔鉆銷加工機床，是實現機械和電氣電子科技技術的綜合體，主要采用電子技術來滿足機械傳動結構，實現鉆攻一體化的加工運用技術。其性能上來說，在數控銑床的基礎上進行不斷的改變而成，將機床技術運用在深孔鉆床設備上的一種技術。與機械加工的銑床相比，深孔鉆床的鉆銑功能，在滿足運動的基礎上，采購三個機以上的私服系統代替傳統機床上傳動進給系統，實現與機床結構外形上和內部結構上的本質區別。在科學技術的發展中，隨著數控銑床技術的進步，在一些科學領域。立式深孔零件深孔鉆銷加工機床同樣得到了發展，在技術發展上，越來越被廣泛的應用在深孔鉆銷技術上，數控類型的深孔鉆床，一般在現有的市場上分為立式深孔鉆床和臥式深孔鉆床兩種，一般深孔零件鉆床是指在加工深孔鉆銷技術上實現規格較小的一些深孔鉆銷要求的加工。使得立式的升降臺實現數控深孔鉆銷和攻絲的能力。其實現加工的工作臺一般的寬度大多數在500mm以下，還有一些加工深孔鉆銷的規格要求比較大的深孔鉆銷技術數控深孔鉆銷加工機床，這些要求工作臺的尺寸是比較大的。有些工作臺的加工能力可以達到500mm以上的深孔鉆銷尺寸，針對以下大型物件的深孔鉆銷加工，但是其主要的功能是一樣的。都是實現向加工中心一樣的工作原理。由加工中心技術慢慢演變成的數控形式的深孔鉆床技術。實現深孔鉆床數控深孔鉆銷加工機床功能的機床，一般都是三坐標結構、實現兩軸傳動聯動的加工機床結構，在結構上也稱數控兩軸半工作結構的控制系統，也就是X向、Y向、Z向三個工作坐標軸的傳動實現不同位置加工深孔鉆銷的系統。制造生產技術和制造裝備，是現代人們生活最基本的生產資料，也是數控化先進制造業的核心內容和核心的技術水平，在當今發到國際的制造業的廣泛使用上，機床制造業的水平越來越高，對于動態的市場，機床的適用程度和競爭力不斷的增加。1.2深孔鉆床的國內、外現狀1.2.1國內深孔鉆床現狀在長期發展的狀況下，我國深孔鉆床的發展和其他發達國家相比，還存在很多的不足，主要是電主軸為代表的主要部件，無論從結構內容和技術方案上的更新，電主軸的可靠性和精度化程度的發展還不夠先進，如果得不到更好的發展，電主軸的發展成為我國深孔鉆機床的主要發展阻力。在近幾年的發展上，我國在機床上的發展越來越有突破，機床的產值在最高的時候達到了50多億美元的發展。我國在加工技術上的發展還是很迅速的，在振動系統的使用上，深孔小孔的加工上，在符合加工方面得到了很廣泛的運用，但是在關鍵的技術上，相比國外的先進技術水平，還存在很多的不足之處，在以后的發展上，還有很大的空間上可以得到改善和提升，實現更加良好的效果。在世界上也是屬于前幾個發展最大的國家。在機床的發展中，深孔鉆機床的發展是較大的，每年的產量在60000臺以上，而深孔鉆機床的在每年的產量里面占有很大的比重，深孔鉆機床在結構上使用的電主軸，所以機床的發展對電主軸的發展起刀了很大的作用，同樣電主軸的發展也是機床精度和發展的重要保障。但是這些高精尖的技術，對我國實施了限制進出口，所有阻礙了我國深孔鉆技術的發展。在先進技術的發展上，我國自主研發的能力還是很缺失，在先進制造上未能實現制造業的支撐，未能體現出我國的綜合國力和國家的制造業發展的地位。我國在近幾年的發展中，由于深孔鉆機床技術的切割質量以及環境的不斷提高，所有在我國的市場上，每年的需求也在不斷的上升，使得我國的深孔鉆機床的生產過程中，缺少了實踐和研究相互結合的機制，因此制約著我國深孔鉆機床的發展前景。1.2.2國外深孔鉆床現狀在國外的深刻鉆床機械結構數控技術發展上，在計算機的技術發展上，推動者數控化技術的不斷更新換代，對數控化技術的完善和數控機床的精度有一個質得提升，從機場精度，機床的高速運轉上，以及加工的功能上得到了先進數字化的發展。這些高新的技術水平，在歐洲以及美國等，實現數控系統的軟件和硬件上的資源發展后，具有開放式的結構體現，在面向最終的用戶和使用的過程中，快速的實現了不同品種和不同的制造檔次的發開和利用。使得開放式的數控機床結構，在使用上的系統更加的達到通用性和柔性特點，發展的方向更加的有擴展性，想著智能化的方向和網絡化的方向不斷的發展。在20世紀末，70年代中期，很多的發達國家的加工機床上，很多都有幾個使用高興的技術水平了，美國在機床行業里面，進行鉆中心孔的加工中，實現光整的加工技術上，還有拉管和焊機額上，磨削加工的已經處于生產和運用的高峰階段，在鉆孔加工，鏜孔加工和車削鉆孔加工上，很早就已經使用振動加工的試驗機，進行設備的原型使用階段，在各方面的生產加工上都實現了普及。在很早的時候，日本就在超聲深孔鉆機床上進行的加工技術的研發，在20世紀的50年代中期，日本已經研發和制造生產了專用用來進行深孔鉆加工的切削機床，在很多的大學和機構中不斷的進行使用，在很多的大學里面已經開始教學和學習，使得深孔鉆機床的發展更是得到了很大的進步。他們將深孔鉆的技術運用在很多的生活加工上，實現了深孔鉆技術的全面發展，在精密機床的加工中，深孔鉆銷加工上引入了一些先進的振動加工的技術，實現了配套上的全面發展，達到了振動和切削上的統一，提高了深孔加工和鏜削加工上的技術水平。1.3深孔鉆床的發展趨勢在未來的發展中，先進的技術水水平將會越來越好，實現的加工技術更會涉及到更加廣泛的領域中，在每個行業的發展上，起到更加突出的適用作用。但是在現有的技術水平上，在工藝和設備上海需要進一步的進行研發和制造，提升機床在現代制造上的水平，實現智能化和先進行的要求。在未來的深孔鉆銷機床的發展上。振動切削技術，隨著機床行業上的傳統加工技術的不斷改善和一些和高新的技術不斷的被運用，使得振動的切削方式和技術，在以后的機床上的發展更加的高精度和高效率化，實振動上的研究更加的深入，主要包括：1、研制和開發一些新型的刀具，滿足深孔的加工和加工難度極高的地方上進行加工，對機械的加工穿的精度上實現更好的提升，更好的發揮材料刀具的使用效果和研發的效果。2、對振動方式的加工中，實現切削機理的深入研究和開發，在當前的時期中，實現振動加工的研究主要集中在振動切削上的刀具和工件上，需要在這兩個方面進行更進一步的提高。3、橢圓振動方式的切削加工研發和推廣，橢圓振動的加工方式，在國外比較常見，一些發到國家，美國，日本和德國等，在橢圓振動的加工方式上，技術上的發展是很好的，可以實現對脆硬材料的加工和超高精度的加工；復合加工技術，在現有的加工水平上，符合加工的方式喲電火花等加工的內容，實現對復合三元的加工技術上進行較快的發展，針對現代化模具的加工上，復合技術的加工是很有用的，只有復合的加工才能達到加工的目的。更好的完成早復雜結構上的加工；微細加工技術，微細的技術加工方法，在現有的技術上運用的比較少，隨著微細三維上的技術水平的成熟，使得硬質的材料在微細上的加工技術已經成為世界上強國制造上的一種高新技術，主要的加工的手段有光刻機技術，電火花技術加工，激光加工和特種加工等。此外，在現代化技術水平不斷發展的今天，加工機床的技術在不斷的發展，在制造工業上已經成為一種廣泛的運用技術，目前的加工技術中主要的精密加工，難加工的材料上，實現的高精度的加工上，可以知道，在未來的發展上，加工技術的發展在各個行業里面的發揮的作用是不可小視的，也是最具有發展前景的技術手段之一。1.4深孔鉆床的設計的目的、內容1.4.1設計的目的通過對深孔鉆床的結構設計，可以實現對機械傳動結構的設計和分析，了解傳動系統的結構形式，在設計上提高深孔鉆床的工作性能和鉆銷深孔加工的精度等級，以及底深孔鉆床的工作效率進行提高，采用多軸箱的結構實現傳動上的設計。體現出本次設計的優勢和設計上的特點，解決在現有的市場上的深孔鉆床的短板。通過查閱相關的設計資料，進行總體結構的設計，結構方案的合計機傳動結構的設計，樹立正確的設計方案，實現設計方法的學習，培養自我設計的能力和對深孔鉆床結構的了解和分析的能力。1.4.2設計內容在本次的深孔鉆床的設計上，主要設計的內容有以下幾點：運動設計通過本次設計的深孔加工零件，確定機床的結構形式，確定傳動結構及傳動多軸箱的齒輪傳動結構，實現主軸的實際轉速的計算設計。動力設計根據給定的工件，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數；確定動力箱；計算多軸箱尺寸及設計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數否在允許范圍內。結構設計進行主運動傳動軸系、變速機構、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機構設計。即繪制裝配圖和零件工作圖。撰寫設計說明書第二章深孔鉆床的總體設計2.1深孔鉆床方案的制定2.1.1制定工藝方案零件加工工藝將決定深孔鉆床的加工質量、生產效率、總體布局和夾具結構等。所以，在制定工藝方案時，必須計算分析被加工零件圖，并深入現場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結構特點加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產效率要求，現場所采用的環境和條件等等。并收集國內外有關技術資料，制定出合理的工藝方案。在保證加工精度的情況下，提高生產效率減輕工人勞動量，而工件也是大批量生產，由于夾具在本設計中沒有考慮，因此在設計時就認為是人工夾緊。2.1.2確定深孔鉆床的配置形式和結構方案一般來說，孔中心線與定位基準面平行且需由一面或幾面加工的零件宜用臥式機床，立式機床適宜加工定基準面是水平的且被加工孔與基準面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細長工件。根據以上立式數控深刻鉆床機械結構的設計參數，選擇的設計參數，滿足設計參數的加工深刻需求，在設計上，總體的結構布局基本要求根據設計要求滿足深刻鉆床機械結構的設計滿足設計的要求，符合加工行程，工作進度等級高，生產效率高，符合設備的生產經濟性要求。在結構的設計上，機械結構滿足設計的需求，傳動結構正確，不會存在干涉等問題，簡化設計內容，降低制造成本，提高實質性要求。深刻鉆床機械結構結構設計的框架及支架的剛性滿足工作受力要求，減少加工振動引起的變形和噪音機床的設計要滿足在深刻的過場中，可視加工過程，便于檢測加工過程的正確性和賓語操作。提高維修的便捷性，設計結構便于搬運和運輸，裝卸工件簡單，外部結構做好安全防護，確保操作上的安全。深刻鉆床機械結構的結構設計上要簡單，傳動系統結構合理可靠，在使用上便于底孔加工和工件的拆卸和裝夾。深刻鉆床機械結構的設計上要考慮材料的選型，降低機體的體積，設計結構簡單，重量輕，達到節約成本，節省材料的作用。外觀設計美觀，在滿足總體布局的前提下，進行考慮工件的表面加工的精度要求。2.2深孔鉆床鉆銷加工的效率確定生產效率計算卡是反映所設計機床的工作循環過程、動作時間、切削用量、生產效率、負荷率等技術文件，通過生產效率計算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用戶對生產效率及負荷率的要求。計算如下：切削時間：T切=L/vf+t停=2×26/47.8＋2×15/478=1.151min式中：T切——機加工時間（min）L——工進行程長度（mm）vf——刀具進給量（mm/min）t?！罁蹊F停留時間。一般為在動力部件進給停止狀態下，刀具旋轉5～15r所需要時間。這里取15r輔助時間T輔=+t移+t裝=（150＋176）×2/12000+0.1+1.5=1.654min式中：L3、L4——分別為動力部件快進、快退長度（mm）vfk——快速移動速度（mm/min）t移——工作臺移動時間（min）,一般為0.05～0.13min,取0.1mint裝——裝卸工件時間（min）一般為0.5～1.5min,取1.5min機床生產效率Q1=60/T單=60/（T切+T輔）=60/（1.151+1.654）=21.39件/h機床負荷率按下式計算η=Q1/Q×100%=Q1tk/A×100%=21.39×1950/60000×100%=70%式中：Q——機床的理想生產效率（件/h）A——年生產綱領（件）tk——年工作時間，單班制工作時間tk=1950h2.3多軸箱的設計2.3.1繪制多軸箱設計原始依據圖多軸箱設計原始依據圖是根據“三圖一卡”繪制的如圖2-1所示:如圖2-1鉆孔深孔鉆床多軸箱原始依據圖圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標，工件加工孔對稱，選擇箱體中垂線為縱坐標，在建立的坐標系中標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺寸。主軸部為逆時針旋轉（面對主軸看）。2.3.2齒輪模數選擇本深孔鉆床主要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承主軸。齒輪模數m可按下式估算：m=(30～32)=32×=1.76式中：m——估算齒輪模數P——齒輪所傳遞率（kw）Z——對嚙合齒中的小齒輪數N——小齒輪的轉速（r/min）多軸箱輸入齒輪模數取m1=3，其余齒輪模數取m2=2。2.3.3多軸箱的傳動設計（1）根據原始依據圖（圖2-1），畫出驅動軸、主軸坐標位置。如下表：表2—7驅動軸、主軸坐標值坐標銷O1驅動軸O主軸1主軸2主軸3主軸4X－1750－959595－95Y094.51801808080（2）確定傳動軸位置及齒輪齒數1）最小齒數的確定由《機械零件設計手冊》知，如圖2－10所示齒輪t=33.3mm,當m1=3時。驅動軸上最小齒輪齒數為：2（t/m1+2+1.25）－d0/m1=2×(33.3/3+2+1.25)－30/3=18.9所以驅動軸齒數要大于等于19。當m2=2，d=20時，齒輪t=23.3mm。主軸上最小齒輪齒數為：2（t/m2+2+1.25）－d0/m2=2×（23.3/2+2+1.25）－20/2=19.8所以主軸齒數要大于等于20。2）傳動軸11為主軸1，2，3，4都各自在同一同心圓上。多軸箱的齒輪模數按驅動軸出輪估算m≥傳動軸的轉速為:由于前面選取了主軸直徑為30，顯然傳動軸直徑都選取20，這樣為了減少傳動軸種類和設計題目需要由于傳動軸轉速是，則驅動軸至傳動軸的傳動比為:所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為1.2×1.2;二級為1.4×1.0。驅動軸的直徑為30mm，由《機械零件設計手冊》查得知：t=33.3mm,當m=3時，驅動軸上的齒數為：Zmin≥去驅動齒輪齒數Z=45。使各主軸轉速的相對轉速損失在5%以內。由公式：V=知：2.3.4繪制傳動系統圖傳動系統圖是表示傳動關系是示意圖，即用以確定的傳動軸將驅動軸和各主軸連接起來，繪制在多軸箱輪廓內的傳動示意圖，如圖2－2所示圖2－2箱蓋鉆孔多軸箱傳動系統圖圖中多軸箱箱體內只排放一排37mm寬的齒輪，離箱體前壁4.5mm，離箱體后壁9.5mm，傳動軸齒輪和驅動軸齒輪為第Ⅱ排。在圖中標出齒輪的齒數、模數、變位系數，以校核驅動軸是否正確。另外，應檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。2.4.4傳動零件的校核（1）驗算傳動軸的直徑校核傳動軸以承受的總扭矩最大傳動軸11，由它驅動的有主軸1、4和液壓泵軸7。主軸扭矩：T1=T4=3274.45N·mm液壓泵軸的扭矩：查得R12-1A液壓泵的最高壓力為0.3MPa、排量為5.88ml/r。假設在理想無泄漏狀態，即：P·q=T·ω式中：P——液壓泵的壓力N/㎡q——液壓泵的排量m3/sT——輸入扭矩N·mω——輸入角速度rad/s單位換算：P=0.3MPa=0.3×106Pan=655.338r/min=10.9223r/sq=5.88×10.9223=64.22ml/r=64.22×10-6m3/sω=2πn/60=2×3.14×655.338/60=68.56rad/s代入公式：P·q=T·ω64.22×10-6×0.3×106=68.56T7解得：T7=280N·mmT5=T1/i5-1+T4/i5-4+T7/i5-7=2×3274.45/0.914+280/0.667=7584.89N·mm根據d=B=2.316×=21.6mm<30mm因此傳動軸1、2、3、4是符合要求的。（2）齒輪模數的驗算校核計算：接觸疲勞極限бHlim由圖12.17c得бHlim=410MPa齒輪5的圓周速度v5v5===1.37m/s精度等級選9級精度使用系數KA由表12.9KA=1.1動載系數KV由圖12.9KV=1.24齒間載荷分配系數KHα由表12.10先求Ft=2T5/d5=2×7584.89/60=252.83NKAFt/b=1.1×252.83/37=7.52N/mm<100N/mmεα=[1.88－3.2×(+)]cosβ(β=0)=1.88－3.2×(+)=1.67Zε===0.88由此得KHα===1.29齒向載荷分布系數KHβ由表12.11知KBβ=A+B[1+0.6·（）·2]（）·2+C·10-3b=1.17+0.16×[1+0.6×(37/60)×2]×(37/60)×2+0.61×10-3×37=1.28載荷系數KK=KAKVKHαKHβ=1.1×1.24×1.29×1.28=2.25彈性系數ZE由表12.12ZE=189.8節點區域系數ZH由圖12.16（X1X2）/(Z1Z2)=0.005ZH=2.62接觸最小安全系數SHmin由表12.14SHmin=1.25總工作時間thth=10×365×8×0.39=11481.6h應力循環次數NL1=60γn5th=60×3×436.892×11481.6=9.03×108NL2=60γn1th=60×1×478×11481.6=3.2×108接觸壽命系數ZN由圖12.18ZN1=1.14ZN2=1.24許用接觸應力[σH][σH1]===373.92MPa[σH2]===406.7MPa驗算σH=ZE·ZH·Zε=189.8×2.62×0.88×=301.95MPa<373.92MPa計算表明：接觸疲勞強度是合適是，齒輪尺寸無須調整。齒根彎曲疲勞強度驗算重合度系數YεYε=0.25+0.75/εα=0.25+0.75/1.67=0.7齒間載荷分配系數KFα由表12.10KFα=1/Yε=1/0.7=1.43齒向載荷分配系數KFβb/h=37/(2.25×2)=8.22由圖12.14KFβ=1.2載荷系數KK=KAKVKFαKFβ=1.1×1.24×1.43×1.2=2.34齒形系數YFα由圖12.21YFα1=2.37YFα2=2.56應力修正系數YSα由圖12.22YSα1=1.68YSα2=1.62彎曲疲勞極限σFlim由圖12.23cσFlim=380MPa彎曲最小安全系數SFmin由表12.14SFmin=1.25應力循環系數NLNL1=60γn5th=9.03×108NL2=60γn1th=3.2×108彎曲壽命系數YN由圖12.24YN1=0.98YN2=1.0尺寸系數Yx由圖12.25Yx=0.85許用彎曲應力[σF][σF1]==380×0.98×0.85/1.25=253.25MPa[σF2]==380×1×0.85/1.25=258.4MPa驗算σf1=YFα1YSα1Yε=×2.37×1.63×0.7=21.62MPa<[σf1]σf2=σf1=21.62×=22.52MPa<[σf2]傳動無嚴重過載，故不做靜強度校核。2.5確定機械重塊平衡機構（1）計算Z軸液壓滑臺滑鞍的質量V1=500×55.5×250×+2×500×44.68×40=8.72×10-3m3m1=ρV=7.8×103×8.27×10-3=68.016Kg（2）查得1TD25IA動力箱的質量m2=120Kg（3）計算多軸箱的質量a、箱體的質量Va=400×(90×320－57×264+141×320－51×260+70×320－5×260)+(57×264×28+51×260×30+5×260×10)=26.685×10-3+1.61×10-3=28.345×10-3m3ma=ρVa=7×103×28.345×10-3=198.415Kgb、主軸的質量Vb=4×[115×+(141+70)×]=0.32×10-3m3mb=ρVb=7.8×103×0.32×10-3=2.5㎏c、傳動軸的質量Vc=2×(141+57)×=0.28×10-3m3mc=ρVc=7.8×103×0.28×10-3=2.2㎏d、齒輪的質量Vd=32×(3.14×282×4+3.14×302×2+3.14×34.52+3.14×40.52×2+3.14×202)=0.99×10-3m3md=ρVd=7.8×103×0.24×10-3=7.722㎏e、查表R12-1A的質量me=5.5㎏f、連桿的質量Vf=3.14×102×188×4=0.24×10-3m3mf=7.8×103×0.24×10-3=1.9㎏g、麻花鉆的質量Vg=4×3.14×52×128=0.04×10-3m3mg=7.8×103×0.04×10-3=0.312㎏m總=m1+m2+ma+mb+mc+md+me+mf+mg=68.016+120+198.415+2.5+2.2+7.722+5.5+1.9+0.312=406.57㎏考慮到套筒和潤滑油未計算，總質量就略取大些，取m總=420㎏

第三章深刻鉆床的液壓系統設計3.1液壓泵的確定（1）液壓泵的最大工作壓力Pp(Pa)液壓缸的最高工作壓力出現在工作工進階段，此時液壓力要克服切削力和摩擦力F摩=G－F`式中：F摩——滑臺克服摩擦力（N）G——動力箱、多軸箱等移動部分總重量（N）F`——平衡塊的拉力（N）代入式中F摩=m總g－m平衡塊g=420×10－357×10=630N切削力：F切=1071.79NF=F摩+F切=630+1071.79=1701.79NHY25IA液壓滑臺的油缸直徑為63mm,活塞桿直徑為35mm.A===0.62×10-3㎡則：P1=F/A=1701.79/0.62×10-3=2.75MPaPpP1+△P=2.75+0.5=3.25MPa考慮壓力儲備，液壓泵的最高壓力為Pp=3.25×（1+25%）=4.06MPa（2）液壓泵的最大流量液壓泵的最大供油量qPK(Σq)max式中：K——系統的泄漏系數(Σq)max——同時動作時的液壓執行器的最大流量（m3/s）計算qP按液壓缸的最大流量（16L/min）進行估算，取泄漏系數K=1.1，則：qP1.1×16=17.6L/min（3）液壓泵的規格查得：YBN-20N-JB型限壓式變量葉片泵能滿足上述估算得出的壓力和流量要求：該泵的流量為18.75L/min,調壓范圍為2.0～7.0MPa,開始變量之壓力為5.0MPa,最大轉速為1800r/min，最小轉速為600r/min。（4）液壓泵的驅動功率計算與電動機的選取葉片泵的總效率ηＰ＝0.75，則ＮＰ＝＝＝1.59kw式中：ＮＰ——液壓泵的驅動功率（kw）查得：Y100L2－4型封閉式三相異步電動機滿足上述要求。其轉速為1430r/min,額定功率3.0kw3.2液壓動力的確定（1）液壓泵的最大工作壓力Pp(Pa)Y軸液壓缸要驅動工件、夾具、工作臺等。工作臺的質量V工＝630×320×45＝9.072×10-3m3m工=ρV工=7.0×103×9.072×10-3=63.504㎏液壓滑臺滑塊的質量V滑＝630×250×56+2×630×40×45＝11.09×10-3m3m滑=7.1×103×11.09×10-3=77.63㎏由于夾具未設計，估算m夾＝10㎏則總質量m總＝m+m工+m滑+m夾=9.156+63.504+77.63+10=160.29